Koncentrace kofeinu v dekofeinované kávě

Dnes jsou v podstatě známé dva druhy bezkofeinových kávovníkových zrn. V jedněch byl kofein odstraněn až na minimální možnou hranici (mohou obsahovat maximálně 0,1% kofeinu v zeleném zrnu kávovníku, 0,3% v instantních přípravcích na suché bázi). Tak je to uvedeno v ustanoveních ECC (Evropské spotřebitelské centrum). V jiných kávovníkových zrnech, tzv. chudých na kofein, nepřesahuje jeho množství 0,2%. Při všech doposud používaných metodách dekofeinizace se z kávovníkových zrn kofein odstraní až z 97%. Pro konzumenty bezkofeinové kávy by mělo být určující, že jeden šálek dekofeinizované kávy obsahuje 1,0 mg az 5,0 mg kofeinu. záleží na síle extraktu a na způsobu přípravy kávy. Z toho plyne, že i bezkofeinová káva sice v minimální koncentraci, ale přece jen obsahuje stopy kofeinu. U některých konzumentů, na kofein velmi citlivých až přecitlivělých, i takovéto zanedbatelné množství účinkuje.

Technologie odstraňování kofeinu z kávovníkových zrn

Nepřímá metoda je způsob odstraňování kofeinu z kávovníkových zrn pomocí organických rozpouštědel (chloroform, ethylacetát apod.). Ethylacetát je v podstatě bezpečná a přirozená sloučenina v některých potravinách, kde odpovídá za tvorbu chuti. Dokonce se v některých ovocných plodech nachází ve vyšších koncentracích, než v dekofeinovaném kávovníkovém zrnu. Zelená kávovníková zrna se nejdřív napařují vodními parami a tím nabudou většího objemu. Zvětší se povrch zrna a umožní se tak snadnější průnik rozpouštědla do zrna a lepší kontakt s kofeinem. Napařená zrna se namáčejí v rozpouštědle a tím se z nich postupně vylouhuje kofein. Tento postup se může opakovat vícekrát. Pak se rozpouštědlo s navázaným kofeinem oddělí od zrna. zrno se opět napařuje, nikoli s cílem odstranit z něj kofein, ale aby se dokonaleji odstranilo rozpouštědlo, případně jeho stopové množství. Rozpouštědlo a jeho stopy se odstraňují opakovaným napařováním kávovníkových zrn a jejich sušením. Z organických rozpouštědel je ideálním extrakčním činidlem kofeinu methylchlorid (dichlormethan). Má výhodu, že téměř neváže, nebo pouze v minimální možné míře váže ostatní aromatické látky a tím kávovníkové zrno neochuzuje. V roce 1995 však bylo používané extrakčního činidla methylchloridu v  Evropě zakázáno, protože se jím poškozuje ozonová díra.

Švýcarská metoda odstraňování kofeinu z kávovníkových zrn je známá i jako "mokrá" metoda. Patentovaná byla v roce 1979. Jako extrakční činidlo kofeinu se používá pouze voda a série filtračních uhlíkových zařízení. Principem této poměrně nákladné metody je namáčení zrn ve vodě s cílem odstranit (vyluhovat) z nich kofein. Nevýhodou však je, že extrakční voda s sebou strhává i část vonných těkavých látek. Kofein se z vody separuje na filtrech s aktivním uhlíkem. Voda po namáčení zrn obsahuje i vonné látky. Odpařením se zredukuje na koncentrát, kterým se zrna postříkají nebo v kterém se máčí, aby se jim vrátila zpět chuť a aroma. Zrna kávovníku zbavená kofeinu se pak suší ve speciálních nádržích. 

Metoda pomocí superkritických plynů - tento proces probíhá nad kritickým bodem daného plynu a pod zvýšeným tlakem, kdy se už plyny stávají kapalinami a používají se jako rozpouštědla. Jako selektivní činidlo pro eliminaci kofeinu z kávovníkových zrn se například používá i oxid uhličitý. V prvním stupni dekofeinizace se kávovníková zrna při teplotách 70 °C a při zvýšeném tlaku napařují vodní parou. Kofein, nazývaný na plynnou složku se odstraní pomocí absorbce s recirkulací plynu. Touto metodou odstraníme pouze kofein. Problémem v tomto případě zůstává, že plyn, aby se z něj stalo rozpouštědlo, je potřeba zkapalnit a zchladit. Celý proces je energeticky a technologicky náročný, a výsledný produkt se značně prodražuje.

po dekofeinizaci lze vyextrahovaný kofein dále využít v chemickém, farmaceutickém nebo potrravinářském průmyslu. Většina káv připravených z upravených, bezkofeinových kávovníkových zrn obsahuje více chemických příměsí a cizorodých látek než by konzument chtěl slyšet. tyto látky mají prostě za úkol maskovat a imitovat původní vlastnosti kávovníkových zrn, které se ztratily při jejich dekofeinizaci. Samozřejmě že ne vždy se podaří takovéto náhrady sladit a zharmonizovat. V konečnéném důsledku to snižuje a poškozuje kvalitu původního dobrého kávovníkového zrna a tím i výsledný produkt, kávu. Pokud by nějaký milovník kávy chtěl snížit příjem kofeinu, ale při tom by nechtěl pít méně kofeinové kávy, může toto dilema vyřešit kompromisem. Buď ať pije pouze polovinu objemu normální zrnkové kávy, nebo ať si kofeinovou kávu kombinuje s bezkofeinovou. Tak může zachovat objem kávy, který obyčejně vypije. Absolutní vyloučení kofeinu z kávy je zatím nemožné.

Přírodní bezkofeinová zrna kávovníku

Přibližně jednu desetinu světové produkce kávovníkových zrn tvoří zrna zbavená kofeinu. Postupy jsou technologicky a tím i ekonomicky náročné. Navíc se při dekofeinizaci kávovníkových zrn ztrácejí, jak jsme již zmínili, i některé aromatické látky. Brazilští vědci pěstovali asi 620 keřů etiopských kávovníků (Coffea arabica) a japonští vědci jiný druh (Coffea canephora). Oba týmy usilovaly o vyšlechtění odrůdy s nízkým obsahem kofeinu, nebo úplně bez kofeinu. Na tvorbě kofeinu v rostlinách se podílejí tři enzymy. Výzkumníci zabránili působení genu podmiňujícího tvorbu jednoho z těchto enzymů. Jde o gen syntetázy theobrominu. ten se označuje i jako enzym CaMXMT1. Vyšlechtěným kávovníkům se vědci pokoušejí odebrat klíčový gen pro tvorbu kofeinu. Naštěstí mezi testovaným souborem kávovníků objevili i takové, které byly prakticky bezkofeinové. V listech obsahovaly až patnáctkrát méně kofeinu než tradiční odrůdy kávoníku. Podobný objev se podařil i botanikům z Madagaskaru. Bohužel to však byly kávovníky, jejichž zrna se nehodí na pražení a k přípravě kávy. Zatím není jasné, nakolik budou kávovníková zrna z brazilského výzkumu vhodná pro přípravu kávy. Keře zatím nedaly úrodu, a navíc je jejich růst asi o třetinu pomalejší než u běžných odrůd kávovníku. Zdá se, že se bude muset přistoupit ke šlechtění. To však výrazně oddálí uvedení přírodních bezkofeinových kávovníkových zrn na trh. Vědci to odhadují přibližně na deset let. Bezkofeinové kávovníkové plody by se měly sklízet podstatně dříve, protože geneticky modifikovanému kávovníku zbavenému obsahu kofeinu chybí do pomyslné cílové rovinky pouze několik let. Káva v šálku připravená z takto šlechtěných zrn by se neměla nijak odlišovat od káv připravovaných z klasických kávovníkových zrn s obsahem kofeinu. Umím si však představit milovníky kávy, kteří budou velebit přírodní bezkofeinové kávy a té získané ze zrn geneticky modifikovaných rostlin si ani nevšimnou. Proti gustu žádný dišputát. Bezkofeinové kávy by měli pít hlavně lidé, kterým by kofein jako alkaloid stimulující nervový systém a srdeční činnost mohl způsobovat vážné zdravotní potíže. "Řadoví" kávičkáři asi na tento druh bezkofeinové kávy nepřesedlají. Právě pravidelný přísun kofeinu je drží na nohou od brzkého rána až do pozdního večera. V budoucnosti se však, bohužel, ani v oblasti pěstování kávovníků nevyhneme masáži mozků spotřebitelské veřejnosti, zaměřené buď na konzumaci pocházejících z GMO plodin, nebo proti ní.

Zdroj: U kávy o kávě a kávovinách (autor: Jozef Augustín)